Установка для очистки отработанного масла (конструкторская часть дипломного проекта + чертеж)

5. Конструкторская разработка
5.1. Обоснование выбора конструкции

Изменение качественных показателей моторных масел имеет общую закономерность: все они подвергаются комплексному воздействию высоких температур, кислорода, поступающего из воздуха, в них накапливаются механические примеси, вода, топливо, то есть масло при работе постоянно загрязняется. К веществам загрязняющим моторное масло, относятся [1]:
- продукты окисления и термического разложения углеводородов;
- продукты несгоревшего топлива и его частичного окисления;
- присадка, сработавшая при работе;
- посторонние продукты (вода из системы охлаждения, продукты износа, топливо, пыль и др.).
Если из отработанного масла удалить механические примеси, воду и топливо, то очищенное масло можно использовать по назначению. Именно на этом принципе и основана очистка и повторное использование их в гидросистемах тракторов, что значительно сокращает расход дорогих масел [7, 35].
Для удаления из отработанных масел загрязнителей существуют химические, физико-химические и физические методы со своей технологией очистки.
Химические методы основаны на взаимодействии веществ, загрязняющих масла, с вводимыми в эти масла реагентами, и последующим удалением образующихся при этом шлаков.
Физико-химические методы основаны главным образом на использовании коагулянтов и адсорбентов, позволяющих избирательно взаимодействовать с частицами загрязнения. Такое взаимодействие
объясняется различием физико-химических свойств очищаемых жидкостей и частиц загрязнений. Например, установка УАМ - 56M, предлагаемая UkrBudMash Plant (лист графической части «Анализ существующих установок очистки отработанного масла». В этой установке используется метод адсорбции. Недостатком её является дороговизна адсорбента.
Физические методы позволяют удалить из отработанных масел твердые частицы, микрокапли воды и, частично, смолистые и коксообразующие вещества. К этим методам относятся очистка масел в силовом поле, фильтрация путем пропускания масел через пористые и щелевые перегородки и всевозможные комбинации этих методов.
Для очистки масел от механических загрязнений в процессе его частичного восстановления очень часто используют центробежные сепараторы.
Применение центробежных сепараторов имеет ряд преимуществ [35]:
- не изменяют пропускной способности и гидравлического сопротивления в процессе работы;
- могут работать при высоких перепадах давлений;
- большая грязеемкость по сравнению с фильтрами;
- высокая точность очистки.
Недостатками являются: отсутствие возможности отсева частиц, плотность которых одинакова с очищаемой жидкостью, наличие вращающихся деталей и более сложная конструкция [35].
Например, стенд очистки жидкостей СОГ-933КТ1, выпускаемый фирмой «Мелиоформ™» обеспечивает очистку с помощью центробежного сепаратора. Эта простая конструкция обладает рядом недостатков – отсутствует ёмкость для грязного и чистого масла, требуется предварительный нагрев масла в отдельной ёмкости и т. д.
Наибольший интерес для разработки установки для очистки масла представляет конструкция установки для очистки масла с использование центробежного сепаратора (Патент РФ № 1174328) рисунок 4.1.


Рис. 5.1. Установка для очистки отработанного масла

В этой установке отработанное масло находится в ёмкости -1. Перед очисткой масла его разогревают за счёт дросселирования. Для этого используется насос -5, приводимый через муфту -4, от электродвигателя -3. Масло проходит через дроссель-расходомер типа ДР-70 и возвращается в емкость. После разогрева поток масла с помощью кранов 7 направляют в центрифугу -2, где происходит его очистка. Для исключения аварийных ситуаций предусмотрен предохранительный клапан -6. После очистки масло с помощь кранов -7 направляется в ёмкость с чистым маслом через фильтр магнитной очистки -9.

5.2 Описание принципа работы агрегата

Для обеспечения качественной очистки масла в условиях хозяйства наиболее рационально использовать установку для двух ступенчатой

очистки отработанного масла [1]. Такая установка (её марка будет АООМ-1К -агрегат для очисти отработанного масла) предназначена для очистки отработанных масел и рабочих жидкостей гидросистем, а также свежих, сильнозагрязненных масел от механических примесей и воды. С помощью установки можно производить и другие работы, связанные с перекачиванием масел и рабочих жидкостей.



Рис. 5.2. Агрегат для очистки отработанного масла.

Данный агрегат имеет раму-1, на которой установлены две емкости -2,3 вместимостью 200 л. Для перекачки масла используется насосная станция, имеющая насос -4 типа НШ-10. Привод насоса осуществляется от электродвигателя.
Очистка масла на первом этапе производится гидроциклоном -5 и магнитным фильтром -6. На втором – роторными центрифугами -7. На насосе установлен перепускной (предохранительный) клапаны - 8.
Процесс очистки отработанного масла на установке АООМ-1К протекает следующим образом. Отработанное масло в объеме 200 литров заливается в бак и разогревается за счёт дросселирования через ДР-70 -9 в течение 40…50 минут до рабочей температуры 800С. Температура контролируется электронным датчиком. Нагретое масло подается в гидроциклон с помощью шестеренчатого насоса.
После очистки масла в гидроциклоне оно пропускается через магнитный фильтр, что дополнительно позволяет выделить из него продукты износа, реагирующие на магнитное воздействие. Кроме того, обработка масла магнитным полем позволяет усилить очистительную способность центрифуг. Принимаем для очистки масла магнитным полем магнитный фильтр типа ФМ-1[1] с той лишь разницей, что с целью обеспечения более удобного обслуживания магнитного фильтр и его рационального размещения в разрабатываемой установке предлагается выходное отверстие фильтра с боковой поверхности цилиндра корпуса перенести на донную его часть.
После первичного этапа очистки масло подаётся в в центрифуги под рабочим давлением 0,89…0,9 МПа с помощью шестеренчатого насоса путем переключения соответствующих кранов.. Под действием центробежных сил частицы посторонних примесей и воды выделяются из отработанного масла и оседают на внутренней поверхности роторов центрифуг. Если сопла центрифуг забьются, то масло проходит через предохранительный клапан. Дополнительно вода и топливные фракции выделяются из отработанного масла выпариванием при разогреве и многократном прокачивании через центрифуги.
Установка АООМ-1К позволяет производить: перекачивание масла из одного бака в другой; закачивание масла из одного бака в другой и в установку, центрифугирование свежего загрязненного и отработанного масел, выдачу очищенного масла.